桥梁减隔震设计.ppt

典型分析曲线图58号墩顶及梁底位移时程曲线图67号支座滞回曲线图77号墩顶及梁底位移时程曲线3主要结论通过对花土坡特大桥的隔震分析，可以得到如下的结论：（1）在7、8度地震作用下，6号、7号、9号、10号活动支座都进入了滑移阶段；考虑支座摩擦之后，结构的动力特性发生变化（周期变短），对于EL波，8号墩底弯矩地震反应变大；对于天津波考虑支座摩擦之后，8号墩底弯矩地震反应变小；Taft波相差不多，说明考虑支座摩擦在某些情况下可使固定墩的地震力减小，有时会增大固定墩的地震反应，应作具体分析。（2）在7、8度地震作用下，8号支座均处于弹性变形阶段，表明该支座在强震作用下也不会损坏。由8号墩顶及梁体的位移时程曲线可以看出，8号墩顶及支座的位移时程曲线几乎重合，说明在地震作用下，该支座的变形很小，即其初始刚度很大，与实际情况相符。第三部分

矮塔斜拉桥的隔震性能研究

1工程简介兰州市小西湖黄河大桥主桥采用矮塔斜拉桥方案，桥跨布置为：81.2m+136m+81.2m，单索面，塔高17m，主梁采用梯形截面单箱三室箱梁，梁高2.6m～4.5m，底宽15.4m，顶宽27.5m，塔梁固结，墩梁分离。总体布置见图1。8度地震区。采用3条黄河大桥主桥场地超越概率为10%人工地震波对小西湖斜拉桥进行了隔震分析。图1小西湖矮塔斜拉桥总体布置2计算模型及参数图2计算模型图3抗震支座布置图图4可滑动支座单元的滞回曲线非线性弹簧单元如图5所示。图5非线性分析模型（局部）计算中所取支座的摩擦力为：活动支座0.04N；固定支座为0.20N，N为支座反力。3主要结论经隔震分析，固定墩墩底的纵向弯矩最大值隔震后与隔震前相比，减小了近一半，说明抗震型盆式橡胶支座在矮塔斜拉桥上的隔震性能较好。图22盆式橡胶支座构造示意图抗震型盆式橡胶支座的隔震原理是:当结构受到较小地面激励时，静摩擦力阻止上部结构滑动，使结构保持稳定；当地面激励超过某一限度即超过最大静摩擦力时，滑动面开始滑移，发挥隔震作用，上部结构产生的地震力通过固定支座和活动支座处的摩擦力传递给桥墩，这时即使地面激励再增大，传入下部结构的地震力也不会随之增加。地震力较大时，固定和活动支座都发生接触面上的相对滑动，从而可以减小下部结构的地震反应。3.2盆式橡胶支座的力学模型及设计参数盆式橡胶支座的滞回曲线如下图所示：图23支座单元的滞回曲线3.3盆式橡胶支座的隔震性能分析3.3.1支座布置盆式橡胶支座在使用中区分固定支座和活动支座。在每个单跨上设置固定支座和活动支座，盆式橡胶支座的布置情况见下图：图24盆式橡胶支座布置示意图3.3.2隔震性能分析图25罕遇地震下墩底弯矩在不同地震波作用时的减震率图26罕遇地震下墩底剪力在不同地震波作用时的减震率图27罕遇地震下墩顶位移在不同地震波作用时的减震率图28罕遇地震下各条地震波的平均减震率3.4结论通过采用盆式橡胶支座的减震性能分析，可以得到的主要结论有：(1)在设计地震下，4号墩墩底弯矩及墩顶位移减震率分别为25.7%及27.2%，在罕遇地震下，墩底弯矩及墩顶位移减震率分别为23.3%及27.6%，说明其隔震效果较好；(2)罕遇地震下，盆式橡胶支座滑移量较大（最大达88.3cm），梁端相对位移量过大（最大达65.5cm），梁端已经发生碰撞，因此盆式橡胶支座作为隔震装置时不宜单独使用。第四章

双曲面支座隔震性能分析4.1双曲面支座的构造及工作原理摩擦摆支座(FPS)是将滑动支座与钟摆的概念相结合而构成的一种新型隔震装置，它是具有圆弧滑动面的滑动隔震体系，由滑块和弧形滑道组成，滑块中有一关节，使滑块沿滑道滑动时上部结构保持水平，滑块与滑道之间有摩擦材料，如聚四氟乙烯等。该系统具有自复位功能，构造示意图如下图所示：图29摩擦摆支座构造示意图图30双曲面支座构造示意图双曲面支座是摩擦摆支座的一种，它包括一个具有双球面的类球体、球形铸钢滑动曲面和一个球形铸钢转动面。铸钢滑动曲面与球体滑动曲面具有相同的曲率半径，可以很好的相切，在竖向力作用下，曲面压应力均匀。支座可以向任何方向滑动，其尺寸主要由最大位移控制。双曲面支座分为固定支座和活动支座。固定支座上设有剪力件，当正常使用或地震作用比较小时（如发生多遇地震），固定支座由其剪力件卡死，不发生位移；当地震力超过设计值时，剪力件被剪坏，支座发生滑动，以起到减震作用。4.2双曲面支座的力学模型滞回模型如下图所示。图31双曲面固定支座滞回模型图32双曲面活动支座滞回模型4.3双曲面